Effectiveness of Flashing Speed Limit Sign on the Driving Speed in School Zones

점멸형속도제한표지가어린이보호구역에서의

차량속도에미치는효과분석

서영현¹･ 홍경식²･ 고승영³･ 윤상원^4*

1

서울대학교 건설환경공학부 석박사통합과정,

도로교통공단 교통과학연구원 교통공학연구처 책임연구원,

3

서울대학교 건설환경공학부 교수,

서울대학교 건설환경종합연구소 선임연구원

Effectiveness of Flashing Speed Limit Sign on the Driving Speed in School Zones

SEO, Young-Hyun

･ HONG, Kyung Sik

･ KHO, Seung-Young

･ YOON, Sangwon

1

The Ph.D. Program, Department of Civil and Environmental Engineering, Seoul National University, Seoul 08826, Korea

2

Manager Researcher, Traffic Science Institute, Korea Road Traffic Authority, Wonju 26366, Korea

3

Professor, Department of Civil and Environmental Engineering, Seoul National University, Seoul 08826, Korea

4

Senior Researcher, Institute of Construction and Environmental Engineering, Seoul National University, Seoul 08826, Korea

*Corresponding author: [email protected]

Abstract

This study evaluates the effectiveness of a flashing speed limit sign that can provide different speed limits by time period for improving traffic safety in school zones which are located on arterial roads. To achieve this goal, we analyze and compare the speeds of vehicles in two school zones with crossing operated by the speed limit of 60km/h based on three cases, i.e., 1) before installation of the equipment, 2) equipment installed but not flashing and 3) equipment flashing. To analyze vehicle speed changes approaching the point where the signs were installed, observations are performed using the universal medium range radar (UMRR) system which can collect trajectories and speeds of detected vehicles. The effect of flashing speed limit signs is different depending on the geometry of the road and the surrounding traffic environment. In particular, flashing speed limit signs are found to be more effective when the driver is in an environment to recognize the signs well because the vehicle is relatively difficult to drive at high speeds. In addition, in the school zone on arterial roads, the vehicle is shown to be driving above the adjusted speed limit, indicating that additional strategies are needed to control it. This study contributes to the evaluation of the effectiveness of the flashing speed limit signs that have not yet been introduced in Korea and to the elicitation of the implications that can be referenced in the further construction of the signs.

Keywords: flashing speed limit sign, school zone, universal medium range radar, vehicle speed trajectories

초록

본 연구는 간선도로에 위치한 어린이 보호구역의 교통안전 향상을 위해 시간대별 다양한 제

ARTICLE HISTORY

Received: 26 February 2019 Revised: 11 April 2019 Accepted: 30 June 2019

Copyright Ⓒ

Korean Society of Transportation

(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

J. Korean Soc. Transp.

Vol.37, No.3, pp.254-265, June 2019 https://doi.org/10.7470/jkst.2019.37.3.254 pISSN : 1229-1366

eISSN : 2234-4217

비점멸 운영, 3) 설치 후 점멸 운영 시에 대한 현장실험을 수행하여 자료를 수집하였다. 표지가 설치된 지점으로 접 근하는 차량의 속도 변화를 분석하기 위하여 차량의 궤적 및 속도를 수집할 수 있는 Universal Medium Range Radar (UMRR) 시스템을 사용하였다. 분석결과, 2곳의 지역에서 평균속도 및 속도의 분산 등의 측면에서 상이한 결과가 도출되었다. 분석결과, 점멸형 속도제한표지의 효과는 도로 기하구조 및 주변 교통환경에 따라 상이하게 나 타났다. 특히, 차량의 고속주행이 상대적으로 어려워 운전자가 표지를 인지하기 좋은 환경에서 효과가 있었다. 그리 고 간선도로 상의 어린이 보호구역에서는 차량이 조정된 제한속도를 상회하여 운행하는 것으로 나타나, 이를 제어 하기 위한 추가적인 전략이 필요한 것으로 나타났다. 본 연구는 국내에서 아직 도입되지 않은 점멸형 속도제한표지 의 효과를 사전에 평가하여 향후 해당 표지를 확대구축 시에 참고할 수 있는 시사점을 도출하였다는 점에서 의미가 있다.

주요어: 점멸형 속도제한표지, 어린이 보호구역, UMRR (Universal Medium Range Radar), 차량 속도궤적

서론

성인보다 판단 능력이 부족한 어린이의 차대보행자 사고를 예방하기 위해 정부는 유치원 및 학교 주변 등 어린이 보행이 빈번한 지역을 어린이 보호구역으로 지정하여 운영하고 있다. 하지만 국내 어린이 보호구역 내 차대보행자 사고는 여전히 높은 수준이다. 도로교통공단의 교통사고분석시스템(TAAS)에 따르면, 2013년부터 2017년까지 5 년간 어린이 보호구역에서 발생한 2,450건의 교통사고 중 등하교시간(8-10시, 14-16시)에 943건(38.5%)이 발생 하였다. 특히 어린이 통행량이 많은 시간대인 14시부터 18시까지 1,292건(52.7%)의 교통사고가 집중되었다. 사망 자 수는 2013년 6명에서 2015-2017년까지 매년 8명으로 오히려 증가해 사고 심각도를 낮추기 위한 대책이 시급하 다. 어린이 보호구역을 통행하는 차량의 속도가 높아질수록 어린이의 사고 위험성이 높아지므로, 어린이 보호구역 내 교통안전 시설물을 설치하거나 차량에 대한 속도 규제가 필요하다.

차대보행자 사고 건수와 심각도를 낮추기 위하여 현재 대부분의 어린이 보호구역 내 제한속도는 도로교통법에 따 라 30km/h로 제한되지만, 전체 어린이 보호구역 중 5%는 간선도로 상에 존재하며 이 구역의 제한속도는 30km/h 를 초과한다. 이는 통과교통량이 많은 간선도로에서 어린이 보호구역의 일반적인 제한속도를 적용할 경우, 간선도 로의 목적인 차량의 효율적인 이동을 저해할 수 있기 때문이다. Ministry of Public Safety and Security(2015)에 따 르면, 어린이 보호구역의 제한속도는 주요 간선도로의 기존 제한속도와 같아야 한다고 규정되어 있다. 따라서 간선 도로 상의 어린이 보호구역에서 통행속도를 보장하면서도 보행자의 안전을 확보하기 위하여, 등하교시간을 고려한 가변속도제한 도입의 필요성이 제기된다.

차량 속도 감소를 유도하기 위해 일반적으로 교통안전표지가 사용되나, 표지는 한정된 공간에서 많은 양의 정보 를 전달해야 하므로 가시성이 떨어져 운전자가 간과하는 경우가 많다. 이에 해외에서는 점멸형 속도제한표지를 사 용하여 어린이 보호구역 내 운전자의 감속을 유도하고 있다. 특히, 미국의 The Federal Highway Administration (FHWA)(2009)에서는 위험, 속도제한, 교차로 제어 인지 또는 정지신호 보조 등 점멸형 속도제한표지의 기능까지 정의하여 운영 중이다. 하지만, 국내에서는 아직 점멸형 속도제한표지가 도입되어 운영된 사례가 없어, 그 효과 및 설치기준 등의 연구가 부족하다. 이에 본 연구는 가변속도제한이 필요한 간선도로 상의 어린이 보호구역에 점멸형 속도제한표지를 시범 설치하고, UMRR 시스템을 사용하여 그 효과를 분석하여 점멸형 속도제한표지 도입 시의 시 사점을 도출하는 것을 목적으로 한다.

본 연구의 구성은 다음과 같다. 다음 절에서는 보행자와 관련된 사고와 어린이 보호구역에서의 속도제한표지의

효과에 관한 연구를 검토한다. 이후 연구 장소의 선정과 자료 수집 기법을 설명하고, 이어서 분석결과를 제시하고,

결 론과 향후 연구주제를 제시한다.

선행연구

차량 속도와 보행자의 사고 심각도 간의 관계에 관한 많은 연구에서 차량의 주행속도를 사고 심각도의 주요 원인 으로 제시하고 있다. Cho(2008)는 구조방정식 모형을 이용해 보행자의 부상 심각도에 가장 큰 영향을 미치는 요인 이 충돌속도임을 확인했다. 따라서 보행자의 부상심각도를 낮추기 위해서는 차량의 설계요소보다는 도로에서의 속 도 관리나 과속 단속이 중요하다고 강조하였다. Anderson et al.(1997)은 캐나다 애들레이드에서 8년간 발생한 176 건의 보행자 사고 조사 결과를 바탕으로 차량의 속도 감소가 보행자의 치명상 발생에 미치는 영향을 추정하였다. 이 연구에서는 제한속도가 60km/h인 구간에서 모든 차량이 10km/h를 감속하면 치명상을 입는 보행자 수가 48% 감 소한다고 하면서, 운행속도를 낮추는 것이 차량과 보행자 간 사고 시 사망자 수나 부상심각도를 낮출 수 있다고 주장 하였다. Richards(2010)의 연구에서는 차량과 보행자 간 충돌 시 보행자의 치명상 위험이 30mph의 차량 속도까지 는 점차 증가하지만, 30m ph를 초과하면서 급격히 증가함을 보였다. Quimby et al.(1999)는 속도 선택에 영향을 미 치는 운전자의 특성을 파악하고, 이 특성과 선택된 속도, 운전자가 당한 사고 간의 관계를 조사했다. 차량 속도가 1%

증가할 때 사고 확 률은 7.75% 증가했으며, 고속 차량의 사고율은 저속 차량의 사고율보다 높았다.

국내에서는 1995년부터 어린이 보호구역을 지정하여 어린이의 보행안전을 보장하는 정책을 시행하고 있다 (Ministry of Public Safety and Security, 2015). 어린이 보호구역은 스 쿨존(school zone)이라고도 하며, 초등학교 및 유치원, 어린이집, 학원 등 만 13 세 미만 어린이시설 주변도로 중 일정구간을 보호구역으로 지정하여 교통안전시 설물 및 도로부속물 설치로 어린이 들의 안전한 통학공간을 확보하여 교통사고를 예방하기 위한 법적 제도이다. 어 린이 보호구역에서는 신호기, 안전표지, 횡단보도 등의 설치를 통해 차량의 속도를 제한 함으로써 교통안전을 확보 한다. 어린이 보호구역의 안전성을 다 룬 연구 중 Beak et al.(2016)은 공간적 특성을 고려한 어린이 교통사고모형을 개발하여 어린이 보호구역 내 교통사고의 원인을 규명하고자 하였다. 그의 연구에서는 어린이 보호구역 내 속도제 한표지의 수는 교통사고 발생건수와 음의 관계인 것으로 나타났다.

선 진국에서 운영되는 어린이 보호구역의 속도제한표지는 점멸형과 비점멸형으로 구분된다. 점멸형은 운전자의 속도를 제한할 필요가 있을 때 점멸형 신호기(flashing beacon)가 깜박이는 방식이며, 비점멸형은 특정 기간 ‧ 시간 대에 표지를 통해 제한속도를 지정하는 방 식이다. 하지만 점멸형 속도제한표지의 효과에 대해서도 논란의 여지가 있다. Saibel et al.(1999)은 어린이 보호구역의 제한속도가 35m ph (56.3km/h)일 때, 점멸형 신호에서 운전자의 평균속도가 가장 낮 았으며 운전자의 3%만이 제한속도를 초과함을 밝혔다. National Highway Traffic Safety Administration( NHTSA)(2006)는 Oregon 주 Portland의 어린이 보호구역에서 점멸형 속도제한표지의 유무에 따 른 자동식 속도위반 단속의 효과를 입증하였는데, 비점멸 운영 시보다 점멸 운영 시 차량 평균속도가 4mph 감소했 고, 자동 식 속도위반 단속과 점멸신호를 혼합 시 약 8mph 감소한 것으로 나타났다. 반면 Simpson(2008)은 North Carolina에서 점멸신호 설치 여부에 따라 30개의 어린이 보호구역에서의 속도 감소 효과를 평가했는데, 두 집단 간 평균속도의 차이가 통 계적으로 유의하지 않은 것으로 나타났다. Schrader(1999)는 5개의 서로 다른 유형의 표지가 설치된 어린이 보호구역에서 각 표지의 효과를 평가 했다. 하나의 대조군을 포함한 6개의 장소에서 설치 전, 설치 1 개월 후, 설치 6개월 후의 속도를 조사한 결과 점멸형 표지를 포함한 대부분 표지에 대해 속도가 통계적으로 유의하 게 감소하지 않 았다.

선행연구 검토 결과, 사고 발생 시 차량 속도와 보행자의 부상 심각도는 직접 관련이 있으나 점멸형 속도제한표지

의 차량 감속효과는 논란의 여지가 있었다. 이는 대상 지역의 통행 및 교통특성에 따라 차이가 있는 것으로 판단된

다. 이에 본 연구에서는 높은 제한속도로 인해 어린이의 부상 위험이 큰 간선도로 상의 어린이 보호구역을 대상으로

점멸형 속도제한표지를 설치하여 그 효과를 분석하였다. 국내에서는 점멸형 속도제한표지가 도입된 적이 없으므로,

시제 품을 제작하여 분석하였다.

연구 설계 1. 장소 선정

본 연구에서는 제한속도가 60km/h인 간선도로 상에 지정된 어린이 보호구역 중, 버스정류장 및 교통안전시설물 이 유사한 수준으로 설치되어 주행조건이 비 슷하면서도 전력 설비 및 설치 편의성을 고려하여 동일 경찰권역에 위 치한 성 남시 당촌초등학교와 오리초등학교를 실험 장소로 선택하였다. 점멸형 속도제한표지는 각 학교 앞 횡단보도 로 접근하는 양방향 접근 차량의 데이터를 수집할 수 있도록 횡단보도별 2개소씩 총 4개소를 설치하였다. 운전자가 어린이 보호구역에 진입 시 제한속도 변경을 사전에 인지할 수 있도록 시작 알림 표지에 ‘전방 경보등 점멸 시 30km/h 속도제한 ’이라는 정보를 제공하였다.

930명의 학생이 재학 중인 당 촌초등학교는 성남시 분당구 효자촌사거리와 장안사거리 사이의 주거지역에 있다 (Figure 1). 학교 앞 어린이 보호구역은 왕복 6차로의 분당로로 평지이며 제한속도는 60km/h이다. 중앙분리시설 및 보차분리시설이 설치되어 있어 주행환경이 우수하며, 효자 촌사거리 방면 진출부에 무인단속카메라 1기가 설치되어 있다. 횡단보도에서 효자 촌사거리까지의 거리는 약 270m이고, 장안사거리까지는 약 200m이며 구역 내 버스정류 장이 총 3개소가 있다. 오리초등학교는 성남시 분당구 하얀마을사거리와 구미교 사이의 주거지역에 있으며, 150명 의 학생이 재학 중이다(Figure 2). 이 학교 앞의 도로인 미금로도 6차로의 평지이며 제한속도가 60km/h이다. 중앙 분리시설은 없으나 보차분리시설은 설치되어 있고, 하 얀마을사거리에 양방향으로 무인단속카메라 2기가 설치되어 있다. 학교 앞 횡단보도에서 하얀마을사거리까지의 거리는 약 200m이고, 구미교까지는 약 270m이며 버스정류장 은 총 4개소가 위치하고 있다. 현장조사를 수행하기 위해 Figure 3과 같이 기존의 신호 장비를 활용하여 점멸형 속도 제한표지를 설치하였다. 실험 장소로 선정된 어린이 보호구역에 관한 현황은 Table 1에 제시하였다.

Figure 1. Dangchon elementary school (site 1)

Figure 2. Ori elementary school (site 2)

Figure 3. Installation of a flashing speed limit sign (left) before the installation, (right) after the installation

Table 1. Brief description of the field survey sites

Dangchon elementary school Ori elementary school Location Bundang-gu, Seongnam-si, Gyeonggi-do Bundang-gu, Seongnam-si, Gyeonggi-do

Speed limit 60km/h 60km/h

Number of lanes 6 (two-way) 6 (two-way)

Traffic safety facility Median barrier and roadside barrier Roadside barrier

Number of bus lines 2 (town buses) 9 (6 express buses, 2 city buses, 1 town bus) Automated speed

enforcement camera

1 (at the Hyojachon intersection)

Jangan intersection → Hyojachon intersection

2 (at the Hayanmaeul intersection) Gumi bridge → Hayanmaeul intersection Hayanmaeul intersection → Gumi bridge

2. 자료 수집

본 연구에서는 어린이 보호구역 내 횡단보도 주변의 차량의 속도 변화를 관측하기 위해, UMRR-0C type 39를 사용하여 차량의 궤적 및 속도를 수집하였다(Figure 4). Smartmicro(2016)에 따르면, 해당 장비는 여 러 정지 또는 이동체의 위치 및 속도 자료를 동시에 수집할 수 있으며, 장비로부터의 상대 위치와 순간속도는 75msec마 다 측정된다. 따라서 본 연구는 Saibel et al.(1999), Schrader(1999)의 연구와 같이 지점 검지기 등 특정 지 점에서 차량의 순간속도에만 의존한 기존 연구의 한계에서 벗어나 어린이 보호구역 진입 시부터 장비 통과 시 까지 차량 속도의 변화를 모니터링할 수 있다. 이와 같은 장점 때문에 UMRR은 카메라, GPS 등과 함께 차량 에 부 착되어 차량의 주변 사물을 인식하는 자율주행차량 관련 연구나(Broggi et al., 2013), 간선도로에서 과 속방지 턱의 효과를 분석한 연구에서 사용되는 등 많은 연구에서 활용되고 있다(Yeo et al., 2017).

Figure 4. (left) Universal medium range radar, (right) TMConfigurator software

점멸형 속도제한표지의 설치에 따 른 차량의 속도 변화를 분석하기 위해, 표지 100m 전 지점에서부터 표지 설치 지점까지를 20m 간 격으로 구분하여 1) 설치 전, 2) 설치 후 비점멸 운영 시, 3) 설치 후 점멸 운영 시 등 3가지 경우에 대해 구간별 차량 속도를 수집 했다. 유사한 교통 상황에 대한 데이터를 비교하기 위하여, 당촌초등학교에서는 2016 년 9 월 22일부터 10월 6일, 그리고 오리초등학교에서는 2016년 9월 1일부터 9월 22일 중 평일 목요일에 각 3회의 실험을 수행하여 데이터를 수집하였다. 1회 차에서는 점멸형 속도제한표지 설치 전, 2회 차에서는 점멸형 속도제한 표지 설치 후 비점멸 운영 시, 3회 차에서는 점멸형 속도제한표지 설치 후 점멸 운영 시의 차량 궤적을 각각 수집하 였다. 실험시간은 대상지역의 통과교통량이 많은 초등학교 등하교시간인 오전 8-9시, 오후 1시 30분-3시까지로 설 정하였다. 날씨는 맑았고 현장조사일에 유고 상황(incident)은 발생하지 않았다. 점멸형 속도제한표지 설치지점으 로부터의 100m 전 지점까지 거리에 따라 20m 간 격으로 구간을 구분하고, 각 구간의 속도를 차량별로 집계하여 구 간별 속도의 평균과 표준 편차를 계산하였다. 자료 수집에 관한 사항은 Table 2에 요약하여 제시하였다.

Table 2. Summary of field test

Dangchon elementary school Ori elementary school Date 9/22, 9/29, 10/6 in 2016 (Thursday) 9/1, 9/8, 9/22 in 2016 (Thursday) Time 08:00-09:00 a.m., and 01:30-03:00 p.m. 08:00-09:00 a.m., and 01:30-03:00 p.m.

Collection point Point 100m before the equipment, and installation point of the equipment

Point 100m before the equipment, and installation point of the equipment Details Vehicle trajectory by every 75msec Vehicle trajectory by every 75msec

분석 결과

분석을 위한 데이터 전처리과정은 다음과 같다. 우선, 속도가 120km/h 이상인 차량은 이상치로 간주하여 제외하 였다. 또한, 횡단보도 신호로 인해 정차하거나 감속하는 차량의 데이터를 제거하기 위해 속도가 15km/h 미만인 차 량의 데이터는 분석에서 제외하였다. 마지막으로, 분석구간 내에서 일시적으로 나타나는 차량을 제외하기 위해, 표 지 100m 전 지점부터 표지 설치지점까지 자료가 수집된 차량만 추출하여 분석에 사용하였다. UMRR을 통해 수집 된 표지 설치 전후 지점에서 개별 차량들의 속도를 그래프로 나타내면 Figure 5와 같다.

Figure 5. Example of speed profiles of vehicles in the school zone

분석의 효과 척도(measure of effectiveness, MOE)로서 조사 기간 및 장소별로 속도의 평균, 표준편차, 제한속도

초과 차량의 비율, 85 백분위 속도를 사용하였으며, 독립표본 t 검정 및 F 검정을 통해 표지 설치로 인한 차량의 평균

속도 및 분산의 통 계적 유의성을 검정하였다. 각 검정가설은 ‘속도제한표지 설치 후 차량의 평균속도(속도의 분산)

가 감소한다. ’로 설정하였다. 속도제한표지 설치 후는 비점멸 운영 시와 점멸 운영 시로 구분되므로, 각 검정은 2회

씩 수행되었다.

1. 당촌초등학교

당 촌초등학교에서는 3회의 실험마다 관측된 차량 중 전처리과정을 거쳐, 약 1,800대의 차량을 분석에 사용하였다 (Table 3). 주행 방향별로 비교해보면 평균속도, 표준 편차 등 대부분 평가지표의 값이 양방향에서 비교적 유사하게 나타났다. 이는 효자 촌사거리 방면 어린이 보호구역 진출부에 무인단속카메라가 1기가 설치되어 있다는 점을 제외 하고는 양방향의 차로 수, 안전시설물 배치 등이 동일하기 때문이다.

Table 3. Field test results (Dangchon elementary school)

Point 100m before the equipment Installation point of the equipment Jangan intersection →

Hyojachon intersection

Before the installation

Non-flashing after the installation

Flashing after the installation

Before the installation

Non-flashing after the installation

Flashing after the installation

Number of samples 582 694 793 582 694 793

Average speed (km/h) 55.0 49.8*** 50.7*** 56.2 53.0*** 53.0***

Standard deviation (km/h) 10.4 11.7 12.3 9.5 10.0 11.3

Vehicles exceeding the speed limit (%) 31.3 16.7 19.3 32.0 20.9 23.1

85th percentile speed (km/h) 66.2 61.0 62.7 65.8 62.3 63.3

Hyojachon intersection → Jangan intersection

Before the installation

Non-flashing after the installation

Flashing after the installation

Before the installation

Non-flashing after the installation

Flashing after the installation

Number of samples 1,152 1,143 986 1,152 1,143 986

Average speed (km/h) 54.0 52.5*** 52.3*** 55.1 54.4* 54.1**

Standard deviation (km/h) 13.6 10.7*** 11.2*** 12.2 9.8*** 10.4***

Vehicles exceeding the speed limit (%) 32.4 22.1 24.1 33.3 24.8 25.6

85th percentile speed (km/h) 67.1 62.7 64.4 67.7 63.0 64.2

note: *p<.10, **p<.05, ***p<.01 in comparison to before the installation and

p<.10,

p<.05,

p<.01 in comparison to non-flashing after the installation.

(a) Jangan intersection → Hyojachon intersection (b) Hyojachon intersection → Jangan intersection Figure 6. Box-and-whisker plots per segment of Dangchon elementary school

관측지점 간 비교에서는 양방향 모두 표지 설치지점에서의 평균속도가 표지 100m 전 지점의 평균속도보다 높았

는 데, 그 이유는 진입방향 교차로에서 정지했거나 감속했던 차량이 분석구간을 통과하면서 점차 속도를 높이기 때문

확인되며, 제한속도 초과 차량의 비율 및 85 백분위 속도에 대해서도 동일하게 확인되었다. 또한, 교차로 통과 시 다 양한 속도분 포를 보인 차량이 횡단보도에 접근하면서 제한속도에 가깝게 속도를 가 ‧ 감속하여, 표지 설치지점에서 의 차량 속도의 표준 편차가 표지 100m 전 지점에 비해 감소하였다.

표지 설치 여부에 따 른 MOE 비교 결과, 표지 100m 전 지점과 표지 설치지점 모두에서 설치 전 대비 설치 후 차량 의 속도가 감소하였다. 표지 설치지점에서의 차량 평균속도는 최대 5.7% 감소(효자촌사거리 방면, 56.2km/h→

53.0km/h)하였으며, 표지 100m 전 지점에서도 최대 9.5% 감소(효자촌사거리 방면, 55.0km/h→49.8km/h)하는 것으로 나타났다. 어린이 보호구역 진입 시 속도가 빠른 곳에서는 표지 설치만으로도 평균속도를 낮출 수 있으며, Table 3에서 제한속도 초과 차량의 비율은 16.7-25.6% 수준으로, 85 백분위 속도는 61.0-64.4km/h 수준으로 감소 하여 M OE를 전반적으로 개선할 수 있음을 확인할 수 있다. 표지 설치 여부에 따른 평균속도 감소에 대한 t 검정 결 과, 양방향 및 두 지점 모두에서 통계적으로 모두 유의한 것으로 나타났다.

표지 비점멸 운영 시와 점멸 운영 시의 결과를 비교해보면 평균속도와 분산의 차이는 통 계적 유의성이 나타나지 않 았다. 이는 속도제한표지의 운영방식과는 상관없이 표지의 설치만으로도 평균속도와 분산이 감소했음을 의미한다.

2. 오리초등학교

오리초등학교 앞 도로의 차량 통행량은 당촌초등학교 앞 도로의 통행량의 절반 정도였고, 분석에 사용된 차량 수 는 양방향을 합쳐 500여 대로 당촌초등학교 앞 도로 대비 약 3분의 1 수준이었다(Table 4). 오리초등학교 앞 도로는 주행 방향에 따라 차량 통행의 특성이 다 른 점에 주목할 필요가 있다. 하얀마을사거리 방면은 차량이 어린이 보호구 역에 진입함에 따라 속도를 줄이는 반면, 구미교 방면은 분석구간을 통과할수록 점차 속도를 높이는 행태가 관측된다 (Figure 7). 이 현상은 하 얀마을사거리에 설치된 무인단속카메라와 표지 설치지점 인근에 있는 버스정류장에 기인 한다. 하 얀마을사거리 방면은 점멸형 속도제한표지 100m 전 지점에 설치된 전방 속도위반 단속카메라 안내표지가 차량의 감속에 영향을 미 칠 수 있다. 또한, 속도제한표지 30m 후방에 9개 노선이 정차하는 정류장이 존재하여 정차 를 위한 버스의 감속운행과 이로 인한 주변 차량의 차로변경 등으로 접근차량의 감속에 영향을 미치는 것으로 판단 된다. 반면 구미교 방면은 표지 100m 전 지점에서 표지 설치지점으로 접근할수록 차량의 평균속도가 증가하였다.

이는 운전자 들이 진입방향 단속카메라의 영향으로 인해 충분히 저속으로 전방 교차로를 통과 후 표지 설치지점으로 접근하면서 점차 가속하는 경향을 보이는 것으로 파악된다.

Table 4. Field test results (Ori elementary school)

Point 100m before the equipment Installation point of the equipment Gumi bridge →

Hayanmaeul intersection

Before the installation

Non-flashing after the installation

Flashing after the installation

Before the installation

Non-flashing after the installation

Flashing after the installation

Number of samples 268 282 281 268 282 281

Average speed (km/h) 55.1 54.8 50.6***

53.2 52.0** 51.4***

Standard deviation (km/h) 7.9 7.2* 7.0* 8.6 8.0 7.3***

Vehicles exceeding the speed limit (%) 25.0 21.6 6.4 19.0 15.6 10.0

85th percentile speed (km/h) 63.2 62.8 57.2 61.6 60.2 57.9

Hayanmaeul intersection → Gumi bridge

Before the installation

Non-flashing after the installation

Flashing after the installation

Before the installation

Non-flashing after the installation

Flashing after the installation

Number of samples 262 231 372 262 231 372

Average speed (km/h) 42.2 42.6 47.2 45.5 46.2 48.8

Standard deviation (km/h) 7.0 7.5 8.0 8.0 8.6 8.8

Vehicles exceeding the speed limit (%) 3.0 1.7 7.5 3.8 5.2 9.7

85th percentile speed (km/h) 48.2 49.4 56.1 53.0 55.5 57.7

note: *p<.10, **p<.05, ***p<.01 in comparison to before the installation and

p<.10,

p<.05,

p<.01 in comparison

to non-flashing after the installation.

(a) Gumi bridge → Hayanmaeul intersection (b) Hayanmaeul intersection → Gumi bridge Figure 7. Box-and-whisker plots per segment of Ori elementary school)

속도제한표지 설치 후 차량의 평균속도는 하 얀마을사거리 방면에서 통계적으로 유의미한 변화가 있는 것으로 나 타났다. 특히, 점멸 운영 시에는 평균속도가 표지 100m 전 지점에서는 8.2% (55.1km/h →50.6km/h), 표지 설치지 점에서 3.4% (53.2km/h →51.4km/h)만큼 감소하여 1% 수준에서 통계적 유의성을 보였다. 마찬가지로 제한속도 초과 차량의 비율 및 85 백분위 속도도 표지 100m 전 지점에서는 각각 18.6%p, 9.5% 감소하였고, 표지 설치지점에 서는 각각 9.0% p, 6.0% 감소하였다. 이를 통해 오리초등학교의 하얀마을사거리 방면에서는 점멸형 속도제한표지 설치 후 고속 차량의 비율이 감소하였음을 알 수 있다. 즉, 점멸형 속도제한표지가 차량의 안정적인 통행을 가능케 하고, 궁극적으로는 어린이 보호구역을 더 안전하게 만들 수 있음을 의미한다.

운영방 식별 효과척도를 비교하기 위해 평균속도와 분산에 대한 통계적 검정 결과, 하얀마을사거리 방면에서만 점멸 운영 시가 비점멸 운영 시보다 평균속도 및 속도의 분산이 통 계적으로 유의미하게 감소하는 것이 확인되었다.

이는 어린이 보호구역 진출부에 있는 진출방향 단속카메라의 안내표지와 점멸형 속도제한표지의 시각적 효과가 결 합되어 표지 100m 전 지점부터 차량의 속도가 줄어든 것으로 판단된다. 이는 자동식 속도위반 단속과 점멸형 속도 제한표지를 결 합했을 때 더 큰 감속 효과가 있음을 보인 NHTSA(2006)의 선행연구 결과와 유사하다. 다만, 오리초 등학교의 구미교 방면과 같이 진입부에 단속카메라로 인해 차량이 저속으로 횡단보도에 접근하는 경우는 운전자가 속도제한표지에 의한 감속보다 간선도로 제한속도(60km/h)로 유지하려고 하는 경향이 높은 것으로 나타났다.

3. 종합 분석

본 연구의 분석 결과는 미국 네브래스카주의 12개 어린이 보호구역에서 제한속도와 실제 속도를 비교한 McCoy and Heimann(1990)의 연구와 유사하다. 이 연구에 따르면, 점멸형 속도제한표지가 설치된 6 개 어린이 보호구역 중 3곳에서 비점멸 운영 시 차량의 평균속도가 도로의 기존 제한속도보다 높 았고, 1곳에서는 점멸 운영 시 85백분위 속도가 도로의 기존 제한속도보다 높 았다. 즉, 어린이 보호구역에서의 차량 속도는 변경된 제한속도보다 정상적인 제한속도에 영향을 더 많이 받는다. 본 연구에서도 조사 장소를 통행하는 일반적인 운전자는 조사 장소의 제한속도 를 60km/h로 인지하고 있어 평균 통행속도는 조정된 제한속도인 30km/h보다 훨씬 높게 나타났다.

차량의 궤적 및 속도를 추적하는 UMRR의 특성을 이용하여 분석한 설치 전 ‧ 후의 구간별 평균속도를 Figure 8에

나타내었다. 당 촌초등학교에서는 모든 실험에서 차량의 속도가 어린이 보호구역을 통과함에 따라 점차 증가하다가

표지 설치지점 40m 전방부터는 일정하게 유지되는 경향이 보였고, 같은 구간에서는 표지의 설치로 인한 차량 감속 의 효과가 있었다. 반면, 오리초등학교에서는 표지 설치지점에 접근할수록 하 얀마을사거리 방면에서는 지속적으로 감속하고 구미교 방면으로는 증가하는 것으로 나타났다. 이를 통해 차로수, 제한속도 등의 요인 이외에 단속 카메라 안내표지와 버스정류장의 위치 등의 요인이 횡단보도로 접근하는 차량의 통행행태에 영향을 미치는 것을 알 수 있다.

(a) Dangchon elementary school (b) Ori elementary school

Figure 8. Average speeds per segment before and after the installation

점멸형 속도제한표지는 오리초등학교의 하 얀마을사거리 방면에서만 유의미한 효과를 나타내었다. 이는 교통안 전 시설물과 그 설치 위치에 기인한 것으로 볼 수 있다. 당촌초등학교의 효자촌사거리 방면은 오리초등학교 하얀마 을사거리 방면과 대비하여 차로수, 단속 카메라 위치 등이 유사하지만, 방호울타리, 중앙분리대 등의 교통안전시설 물이 설치되어 차량의 주행환경이 상대적으로 좋다. 또한, 당 촌초등학교 효자촌사거리 방면은 속도단속 카메라 안 내표지가 횡단보도 통과 후 설치되어 차량의 감속시점도 오리초등학교 앞 도로보다 늦게 나타났다. 당촌초등학교 앞 도로에는 양방향으로 신호등이 2개 지주에 연달아 설치되어 있는데, 점멸형 속도제한표지가 뒤쪽 지주에 설치되 어 있어 운전자가 이를 인지하지 못하거나 뒤늦게 인지할 수밖에 없다. 오리초등학교 앞 도로는 양방향으로 1개 지 주에 신호등이 설치되어 있어 점멸형 속도제한표지의 시인성이 높다. 이를 통해 점멸형 속도제한표지는 차량의 주 행속도가 낮은 환경이면서 시인성이 높은 환경에서 효과가 있는 것을 알 수 있다.

본 연구 및 NHTSA(2006)의 연구로부터, 점멸형 속도제한표지는 무인단속카메라 등 차량의 저속주행을 유도하 는 환경에서 효과가 있으므로, 무인단속카메라가 설치된 간선도로 상의 어린이 보호구역에서 추가로 적용해볼 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 속도제한표지의 설치가 감속의 효과는 있지만, 간선도로의 어린이 보호구역에서는 운 전자가 제한속도를 여전히 60km/h로 인 식하는 것으로 나타나, 향후 속도제한표지 설치 시 운전자에 대한 교육과 홍보가 함께 이루어져야 함을 알 수 있다.

결론

본 연구에서는 제한속도가 60km/h인 간선도로 상의 2곳의 어린이 보호구역에서 시간대에 따라 낮은 제한속도를

적용하는 점멸형 속도제한표지를 설치하고, 그 효과를 속도의 평균, 표준 편차, 제한속도 초과 차량의 비율, 85백분

위 속도 등의 M OE를 이용하여 평가하였다. 표지 설치 유무에 따른 분석 결과, 당촌초등학교에서는 양방향 모두 평

균속도, 제한속도 초과 차량의 비율, 85 백분위 속도가 감소하였다. 오리초등학교에서는 구미교 방면은 무인단속카

메라로 인해 효과척도가 전반적으로 증가했지만, 하얀마을사거리 방면으로는 단속카메라 안내표지, 버스정류장에

의한 효과로 인해 M OE가 감소하였다. 점멸형 속도제한표지 설치로 인한 속도 감소에 대한 t 검정 결과, 당촌초등학

교에서는 설치 전과 비교하여 모두 유의한 것으로 나타났지만 오리초등학교에서는 하얀마을사거리 방면에서만 속

도 감소 효과가 나타났다. 주행속도의 분산 감소에 대한 F 검정 결과, 당촌초등학교는 장안사거리 방면에서 유의한

것으로 밝혀졌으며, 오리초등학교는 하얀마을사거리 방면에서 설치 전과 비교할 때 설치 후 점멸 운영 시에만 유의 한 것으로 나타나 서로 다 른 결과를 보였다.

이 연구의 방법 론과 결과는 두 가지 함의를 시사한다. 첫째, 교통안전 시설물은 그 기능과 설치 목적에 따라 다양 한 방법으로 평가되어야 한다. 주로 속도측정기(radar gun)를 이용해 특정 지점에서 차량 속도를 측정 했던 이전 연 구와 달리, 본 연구에서는 표지 100m 전 지점에서 표지 설치지점까지의 속도 궤적을 분석하였다. 설치 전, 설치 후 비점멸 운영 시, 설치 후 점멸 운영 시에 장비의 효과를 비교 함으로써 통계적 유의성을 확인하였다. 둘째, 이 연구에 서 대부분은 통 계적 유의성이 있음에도, 평균속도는 조정된 제한속도인 30km/h보다 훨씬 높았다. 실제 도입을 위 해서는 운전자에 대한 교 육과 함께, 속도위반단속카메라를 설치하여 운전자가 제한속도를 준수하도록 강제해야 한 다. 또한, 차로수, 도로 폭 등의 도로 기하구조 외에도 교통안전시설물과 버스정류장의 위치 등의 차량 주행환경에 따라 점멸형 속도제한표지의 효과가 다를 수 있으므로, 점멸형 속도제한표지의 국내 도입 효과를 극대화하기 위해 서는 후보지 도로교통 환경에 대한 사전 검토가 필요하다.

이 연구의 향후 연구주제를 제시하면 다음과 같다. 먼저, 차종에 따른 속도 변화의 특성을 검정할 수 있다. 또한, 실험장소의 수를 늘려 분석 결과의 전이성(transferability)을 확인할 수 있으며, 설치 후 장기간의 관측과 자료 수집 에 대한 효과를 장기적으로 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 등하교시간대를 시간적 범위로 하여 점멸형 속도제 한표지의 효과를 평가 했지만, 일반 시간대에 적용하여 등하교시간대와 동일한 감속 효과가 발생하는지 비교 ‧ 분석 할 수 있다.

Funding

This research was financially supported by the Seoul R&D Program (PS160010) through the Research and Development for Regional Industry and by Institute of Construction and Environmental Engineering at Seoul National University. The authors wish to express their gratitude for the support.

알림

본 논문은 25th ITS WORLD CONGRESS COPENHAGEN(2018.09.17)에서 발표된 내용을 수정 ‧ 보완하여 작성된 것 입 니다.

ORCID

SEO, Young-Hyun http://orcid.org/0000-0003-4165-0790 HONG, Kyung Sik http://orcid.org/0000-0003-0089-0843 KHO, Seung-Young http://orcid.org/0000-0001-5243-0406 YOON, Sangwon http://orcid.org/0000-0002-4188-3327

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